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15.3 : Hadean Eon - Géosciences


Les géoscientifiques utilisent l'échelle des temps géologiques pour attribuer des noms d'âge relatifs aux événements et aux roches, en séparant les événements majeurs de l'histoire de la Terre en fonction des changements importants enregistrés dans les roches et les fossiles. Cette section résume les événements les plus notables de chaque intervalle de temps majeur. Pour une ventilation de la façon dont ces intervalles de temps sont choisis et organisés, voir le chapitre 7.

L'éon Hadéen, nommé d'après le dieu grec et souverain du monde souterrain Hadès, est l'éon le plus ancien et date d'il y a 4,5 à 4,0 milliards d'années.

Cette époque représente la première histoire de la Terre, au cours de laquelle la planète était caractérisée par une surface partiellement fondue, du volcanisme et des impacts d'astéroïdes. Plusieurs mécanismes ont rendu la Terre nouvellement formée incroyablement chaude : compression gravitationnelle, désintégration radioactive et impacts d'astéroïdes. La majeure partie de cette chaleur initiale existe encore à l'intérieur de la Terre. L'Hadéen a été défini à l'origine comme la naissance de la planète survenue il y a 4,0 milliards d'années et précédant l'existence de nombreuses roches et formes de vie. Cependant, les géologues ont daté les minéraux à 4,4 milliards d'années, avec des preuves de la présence d'eau liquide [18]. Il y a peut-être même des preuves de la vie existant il y a plus de 4,0 milliards d'années. Cependant, l'enregistrement le plus fiable pour la petite enfance, l'enregistrement des microfossiles, remonte à 3,5 milliards d'années.

Origine de la croûte terrestre

Au fur et à mesure que la Terre se refroidissait de son état fondu, les minéraux ont commencé à cristalliser et à se déposer, entraînant une séparation des minéraux basée sur la densité et la création de la croûte, du manteau et du noyau. La Terre la plus ancienne était principalement un matériau en fusion et aurait été arrondie par les forces gravitationnelles, de sorte qu'elle ressemblait à une boule de lave flottant dans l'espace. Alors que la partie externe de la Terre se refroidissait lentement, les minéraux à point de fusion élevé (voir la série de réactions de Bowen au chapitre 4) ont formé des plaques solides de croûte primitive. Ces plaques étaient probablement instables et facilement réabsorbées dans le magma liquide jusqu'à ce que la Terre se refroidisse suffisamment pour permettre à de nombreux fragments plus gros de former une mince croûte primitive. Les scientifiques supposent généralement que cette croûte était de composition océanique et mafique et jonchée d'impacts, un peu comme la croûte actuelle de la Lune. Il y a encore un débat sur le début de la tectonique des plaques, qui aurait conduit à la formation de la croûte continentale et felsique [23]. Indépendamment de cela, alors que la Terre se refroidissait et se solidifiait, des minéraux felsiques moins denses flottaient à la surface de la Terre pour former la croûte, tandis que les matériaux mafiques et ultramafiques plus denses sombraient pour former le manteau et le fer et le nickel les plus denses s'enfoncent dans le noyau . Cela a différencié la Terre d'une planète homogène en une planète hétérogène avec des couches de croûte felsique, de croûte mafique, de manteau ultramafique et de noyau de fer et de nickel.

Origine de la Lune

Plusieurs caractéristiques uniques de la Lune de la Terre ont incité les scientifiques à développer l'hypothèse actuelle sur sa formation. La Terre et la Lune sont verrouillées en fonction des marées, ce qui signifie que lorsque la Lune orbite, un côté fait toujours face à la Terre et le côté opposé ne nous est pas visible. Aussi et surtout, les compositions chimiques de la Terre et de la Lune présentent des rapports isotopiques [24] et une teneur en matières volatiles presque identiques. Les missions Apollo sont revenues de la Lune avec des roches qui ont permis aux scientifiques d'effectuer des comparaisons très précises entre les roches de la Lune et de la Terre. D'autres corps du système solaire et des météorites ne partagent pas le même degré de similitude et présentent une variabilité beaucoup plus élevée. Si la Lune et la Terre se formaient ensemble, cela expliquerait pourquoi elles sont si chimiquement similaires.

De nombreuses idées ont été proposées pour l'origine de la Lune : la Lune aurait pu être capturée dans une autre partie du système solaire et formée sur place avec la Terre, ou la Lune aurait pu être arrachée de la Terre primitive. Aucune des explications proposées ne peut rendre compte de toutes les preuves. L'hypothèse qui prévaut actuellement est la hypothèse de l'impact géant. Il propose qu'un corps d'environ la moitié de la taille de la Terre ait partagé au moins une partie de l'orbite terrestre et soit entré en collision avec elle, entraînant un mélange et une dispersion violents de la matière des deux objets. Les deux corps seraient composés d'une combinaison de matériaux, avec une plus grande partie des éclaboussures de densité inférieure fusionnant dans la Lune. Cela peut expliquer pourquoi la Terre a une densité plus élevée et un noyau plus épais que la Lune.

Simulation informatique de l'évolution de la Lune (2 minutes).

Origine de l'eau de la Terre

Les explications de l'origine de l'eau de la Terre incluent le dégazage volcanique, les comètes et les météorites. L'hypothèse du dégazage volcanique pour l'origine de l'eau de la Terre est qu'elle est originaire de l'intérieur de la planète et a émergé via des processus tectoniques sous forme de vapeur associée aux éruptions volcaniques [27]. Étant donné que toutes les éruptions volcaniques contiennent de la vapeur d'eau, parfois plus de 1% du volume, elles seules auraient pu créer l'eau de surface de la Terre. Une autre source probable d'eau était de l'espace. Les comètes sont un mélange de poussière et de glace, une partie ou la plupart de cette glace étant de l'eau gelée. Les météores en apparence secs peuvent contenir de petites quantités d'eau mesurables, généralement piégées dans leurs structures minérales [28; 29]. Au cours des périodes de bombardement intensif plus tard dans l'histoire de la Terre, sa surface refroidie a été frappée par des comètes et des météorites, ce qui pourrait expliquer pourquoi tant d'eau existe au-dessus du sol. Il n'y a pas de réponse définitive au processus qui est à l'origine de l'eau de mer. L'eau de la Terre correspond isotopiquement à l'eau trouvée dans les météorites bien mieux que celle des comètes [30]. Cependant, il est difficile de savoir si les processus terrestres ont pu modifier la signature isotopique de l'eau au cours des 4 derniers milliards d'années. Il est possible que les trois sources aient contribué à l'origine de l'eau de la Terre.

Les références

18. Wilde SA, Valley JW, Peck WH, Graham CM (2001) Preuve des zircons détritiques de l'existence de la croûte continentale et des océans sur la Terre il y a 4,4 Gyr. Nature 409 : 175-178

23. Johnson TE, Brown M, Gardiner NJ, et al (2017) Les premiers continents stables de la Terre ne se sont pas formés par subduction. Nature 543 : 239-242

24. Wiechert U, Halliday AN, Lee DC, et al (2001) Les isotopes de l'oxygène et l'impact géant formant la lune. Sciences 294:345-348

27. Pearson DG, Brenker FE, Nestola F, et al (2014) Zone de transition du manteau hydrique indiquée par la ringwoodite incluse dans le diamant. Nature 507:221-224

28. Morbidelli A, Chambers J, Lunine JI, et al (2000) Régions sources et échelles de temps pour la livraison d'eau à la Terre. Météorite Planète Sci 35:1309–1320

29. Hosono N, Karato S, Makino J, Saitoh TR (2019) Origine océanique du magma terrestre de la Lune. Nature Géoscience 1. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0354-2

30. Altwegg K, Balsiger H, Bar-Nun A, et al (2015) Cometary science. 67P Churyumov-Gerasimenko, une comète de la famille Jupiter avec un rapport D-H élevé. Sciences 347:1261952


Chapitre 7 : Section 1 - L'évolution de la géosphère

Dans cette section, vous trouverez des documents qui soutiennent la mise en œuvre de EarthComm, Section 1 : L'évolution de la géosphère.

Résultats d'apprentissage

  • Analyser et interpréter les données pour déterminer la distribution et l'âge des provinces géologiques de la Terre.
  • Analyser et interpréter les données pour déterminer la répartition par âge des roches du socle du continent nord-américain.
  • Obtenir l'information sur la formation et le développement de la géosphère terrestre.

En savoir plus

  1. Pour en savoir plus sur la série de réactions de Bowen, visitez les sites Web suivants :

Ophiolites, Université d'État de l'Oregon
Décrit les ophiolites et les processus de tectonique des plaques sous lesquels elles se forment. Comprend des informations sur l'ophiolite de Samail dans le sud-est d'Oman.

Ophiolites, Université de l'Oregon
Examine les cinq couches distinctes d'ophiolites.

L'Eon Archaen et Hadean, Univ. du musée californien de paléontologie
Bref aperçu de la formation initiale de la Terre.

Les impacts d'astéroïdes ont autrefois fait bouillir les océans de la Terre pendant une année entière, Le magazine Smithsonian
Décrit les origines violentes du début de la Terre et la possibilité de faire bouillir les océans.

La formation de la Terre et sa structure intérieure, L'universite de Wisconsin-Madison
Aperçu de la formation de la Terre, y compris le bombardement par des débris météoriques.

Existe-t-il des traces d'impact de météorites dans les roches archéennes d'Amérique du Nord ?, Institut lunaire et planétaire
Examine le rôle de l'impact des météorites sur l'évolution de la croûte.

    Pour en savoir plus sur les ceintures de roches vertes et les minerais métalliques, visitez les sites Web suivants :

Or, Monde Volcanique
Examine la présence d'or dans les ceintures de roches vertes.

Ressources

Pour en savoir plus sur ce sujet, visitez les sites Web suivants :

Évolution de la croûte

Âge de la Terre, USGS
Explique comment les scientifiques ont déterminé l'âge de la Terre.

l'hadéen, Université de l'Indiana
Raconte l'Hadean Eon et les débuts de la vie.

L'Eon Archaen et Hadean, Univ. du musée californien de paléontologie
Bref aperçu de la formation initiale de la Terre.

Processus d'impact sur la Terre primitive, Univ. de Vienne
Décrit les processus d'impact qui se sont produits pendant la période des derniers bombardements intenses.

Évolution des Continents et des Océans, Université de l'Indiana
Aperçu des processus qui forment la nouvelle croûte et consomment l'ancienne croûte. Examine également l'évolution et les caractéristiques de la croûte continentale, y compris les boucliers et les plates-formes.

L'ère précambrienne, Université de Michigan
Décrit l'histoire géologique de la Terre, y compris sa formation et l'évolution de sa croûte primitive.

L'évolution de la croûte continentale, Université de Washington
Examine les conditions requises pour la formation des continents. Compare les planètes et la mesure dans laquelle ces conditions existent.

Altération et début du cycle rocheux

Environnement Hadéen-Archéen, Bibliothèque de médecine de l'Institut national de la santé des États-Unis
Examine l'évolution archéenne et crustale. Décrit les premières preuves du cycle du carbone, de l'eau courante et de l'altération, de l'érosion et de la vie.

Qu'est-ce que le cycle du rock, Université d'État de l'Idaho
Examine la formation, la décomposition et la reformation de la roche, y compris les processus d'altération.

Développement de la magnétosphère

La magnétosphère : notre bouclier dans l'espace, Nasa
Décrit le champ magnétique terrestre et sa relation avec le vent solaire.

La magnétosphère terrestre, Nasa
Aperçu du champ magnétique terrestre et de son interaction avec le vent solaire.

Le développement du continent nord-américain

Aperçu squelettique de l'histoire de l'Amérique du Nord, Université de l'Indiana
Les notes de cours décrivent la formation du continent nord-américain à partir de la formation de la Terre.

Géologie historique de l'Amérique du Nord, Université du Maryland
Examine les provinces nord-américaines, leurs origines et leur développement.

Le développement de la cordillère nord-américaine

Histoire géologique de l'ouest des États-Unis, Université du Colorado
La structure géologique et le calendrier du développement de la marge ouest du continent nord-américain.


15.3 : Hadean Eon - Géosciences

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Un réacteur nucléaire pourrait avoir commencé sa vie sur Terre il y a des milliards d'années

On ne sait pas exactement comment la vie a commencé sur Terre, bien que nous ayons des pistes solides. Il est certain qu'avec un peu de chaleur et des produits chimiques plutôt simples et courants, les acides aminés, une pierre angulaire vitale de la biologie, peuvent se former rapidement. Dans cet esprit, le creuset le plus probable pour l'ADN et les formes de vie simples ressemblant à des bactéries sont les cheminées hydrothermales des grands fonds, où aujourd'hui les microbes se développent sans lumière du soleil.

On ne sait pas exactement comment la vie a commencé sur Terre, bien que nous ayons des pistes solides. Il est certain qu'avec un peu de chaleur et des produits chimiques plutôt simples et courants, les acides aminés, une pierre angulaire vitale de la biologie, peuvent se former rapidement. Dans cet esprit, le creuset le plus probable pour l'ADN et les formes de vie simples ressemblant à des bactéries sont les évents hydrothermaux des grands fonds, où aujourd'hui les microbes se développent sans lumière du soleil.


HADEAN ZIRCON NE SONT PAS DE L'ENFER: PREUVE DE LA TOMOGRAPHIE ATOM PROBE & amp SIMS

ABSTRAIT: L'analyse SIMS des zircons terrestres (ZrSiO4) donne des âges U-Pb presque aussi vieux que la Terre, mais ces âges Hadéens Eon (4000 - 4400 Ma, il y a des millions d'années) ont été contestés car possiblement biaisés par la mobilité des atomes de Pb. Les questions sur la « migration du Pb » tourmentent la géochronologie U-Pb depuis plus de 100 ans et ont été résolues pour la première fois à l'échelle atomique en 2014 par l'APT d'un zircon de 4374 Ma qui montre un regroupement de Pb radiogénique. Ces nouveaux résultats montrent que des domaines non altérés dans le zircon avec de faibles degrés de dommages dus aux radiations peuvent être reconnus, renforçant l'interprétation, basée sur les isotopes de l'oxygène, que la plupart des Hadean Eon n'étaient pas « infernaux » comme on le croit communément et sous-entend son nom. La première Terre était en effet chaude, violente et inhospitalière à 4 500 Ma, mais à 4 300 Ma, sa surface s'était refroidie et l'atmosphère de vapeur s'était condensée pour former des océans habitables. Ainsi, il est possible que la vie soit apparue près d'un milliard d'années plus tôt que les plus anciens microfossiles connus.

BIO : John W. Valley est professeur distingué Charles R. Van Hise de géologie au Département de géosciences de l'Université du Wisconsin à Madison, où il est également président du laboratoire WiscSIMS (Wisconsin Secondary Ion Mass Spectrometer). Il a récemment été élu membre de la National Academy of Sciences (2019) et a reçu la Day Medal of the Geological Society of America (2019). Le nouveau minéral Valleyite (Ca4Fe6O13) a été nommé d'après lui pour honorer ses contributions à la géologie et à la minéralogie. Ses intérêts de recherche couvrent de nombreux domaines des sciences de la Terre, notamment l'évolution ignée et métamorphique de la croûte au cours de l'orogenèse, la géologie précambrienne et la Terre primitive, l'astrobiologie et les nouvelles technologies pour la microanalyse des rapports isotopiques stables.


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Subdivisions

Étant donné que peu de traces géologiques de cet éon subsistent sur Terre, il n'y a pas de subdivision officielle. Cependant, l'échelle de temps géologique lunaire comprend plusieurs divisions majeures liées à l'Hadéen et celles-ci sont donc parfois utilisées dans un sens quelque peu informel pour désigner les mêmes périodes de temps sur Terre.

  • Pré-nectarien, de la formation de la croûte lunaire jusqu'à il y a environ 3 920 millions d'années
  • Nectarian allant jusqu'à environ 3 850 millions d'années, à une époque où le dernier bombardement lourd, selon cette théorie, était dans une phase de déclin.

Crayonner les détails de l'hadéen

Du graphite vraiment remarquable est décrit par Bell et al. dans le PNAS (1). Le graphite est, bien sûr, le même matériau que celui que l'on trouve dans les pointes de crayon ou dans l'anode des batteries lithium-ion. Cependant, le graphite est également un matériau très courant en sciences de la Terre et est souvent la forme de carbone trouvée dans de très vieux fossiles qui ont été soumis à une chaleur importante. Le graphite décrit dans Bell et al. article est remarquable car il est exceptionnellement ancien, datant de l'éon Hadéen. Officiellement, l'Hadéen est défini comme la période de temps allant de la formation de la Terre jusqu'à il y a 4 milliards d'années. Jusqu'à récemment, il s'agissait d'une définition apparemment pratique, la laissant comme l'éon géologique sans enregistrement rocheux sur Terre. Au cours du dernier quart de siècle, cependant, la découverte et l'exploration de minéraux détritiques de zircon dans les conglomérats de Jack Hills en Australie-Occidentale (2) ont ouvert une nouvelle fenêtre sur cette époque lointaine. Les zircons de Jack Hills se sont cristallisés dans des chambres magmatiques à divers moments il y a 4,4 milliards d'années (3, 4). Jusqu'à présent, ces zircons et leurs inclusions sont actuellement notre seul enregistrement tangible du premier demi-milliard d'années de l'histoire de la Terre. Sur la base en partie de l'âge extrême de certains de ces minéraux de zircon, ainsi que de dates d'âge similaire pour une météorite martienne (5), les communautés des sciences planétaires et des sciences de la Terre apprécient désormais que les planètes se forment et se refroidissent assez rapidement (6). L'Hadéen n'est plus seulement un espace réservé sur nos chronologies entre la formation de la Terre et les plus anciennes roches connues. La Terre Hadéenne est représentée par des échantillons tangibles qui semblent s'être formés dans un décor de croûte continentale, probablement au-dessus d'une zone de subduction active (7). Plus précisément, Bell et al. (1) décrivent deux importantes inclusions de graphite dans un zircon vieux de 4,1 milliards d'années des Jack Hills. Cet échantillon implique qu'un morceau hadéen de matière organique a été transporté par des processus géologiques (y compris la subduction) vers une chambre magmatique granitique, où il a été incorporé dans les minéraux cristallisants. L'existence même de ce nouveau record de carbone précoce est passionnante car elle offre une nouvelle fenêtre sur la Terre Hadéenne apparemment accessible.

Le graphite Hadéen fournit une nouvelle contrainte sur la composition isotopique du carbone du carbone réduit probablement déposé dans les sédiments à cette époque. Dans la partie supérieure gauche de la figure 1, une micrographie électronique du zircon Hadean est montrée avec la valeur δ 13 C de -24±4‰, telle que mesurée à l'aide d'une microsonde ionique (1). En géochimie, les valeurs de δ 13 C sont rapportées par rapport à une référence de carbonate inorganique, ce qui signifie que cette valeur négative est assez appauvrie en 13 C par rapport aux roches carbonatées inorganiques typiques. En fait, la valeur est indiscernable du carbone biologique fractionné par fixation microbienne du carbone. Au cours de la fixation du carbone, les enzymes incorporent préférentiellement du 12 C, laissant du carbone inorganique enrichi en 13 C. Ainsi, l'un des enregistrements géologiques les plus importants pour comprendre la longue habitabilité de la Terre est l'enregistrement de la composition isotopique du carbone de la matière organique et des carbonates inorganiques. à travers le temps (8, 9). D'une manière générale, ce record montre de manière convaincante l'impact soutenu de la fixation mondiale du carbone marin sur le carbone sédimentaire préservé remontant à au moins 3,5 milliards d'années. Tout au long de cette longue histoire, la vie microbienne dans les océans aurait eu une valeur 13 C d'environ -25‰ (Fig. 1), tout à fait distincte du carbone inorganique avec une valeur δ 13 C d'environ 0‰. Ce record de vie a potentiellement été repoussé à 3,9 milliards d'années avec la découverte de graphite appauvri en 13 C dans les métasédiments du Groenland (10, 11). Cette nouvelle découverte de graphite appauvri en 13 C d'il y a 4,1 milliards d'années pousse potentiellement le carbone biologique dans l'Hadeen jusqu'alors inexploré. L'implication est qu'il y avait une quantité substantielle de carbone potentiellement biogénique sur la Terre il y a 4,1 milliards d'années, 200 millions d'années avant le prochain carbone sédimentaire connu. L'extension du cycle biologique du carbone plus en arrière sur la base de cette inclusion de graphite est simple, cohérente et conforme au principe de l'uniformitarisme. Ainsi, cette découverte suggère que la vie était florissante dans nos océans vers la fin de l'Hadéen, sinon plus tôt. La prochaine étape claire sera de tester la continuité d'une éventuelle préservation du graphite biogénique dans le zircon. Si cela enregistre effectivement un ancien carbone sédimentaire préservé malgré un voyage dans une chambre magmatique, alors un tel enregistrement en zircon devrait être récupérable au cours des 4 milliards d'années suivantes de l'histoire de la Terre.

Résumé des quelques contraintes isotopiques du carbone (δ 13 C) et redox que nous avons pour le premier cycle du carbone de la Terre. En haut à gauche se trouve la nouvelle valeur isotopique du carbone pour une inclusion de graphite dans un zircon Hadéen de 4,1 Ga (−24 ± 4‰). Ce graphite remarquable fournit une nouvelle contrainte sur le cycle global du carbone dans l'Hadéen. Sont également montrés les diamants précambriens (bimodaux à -5‰ et -25‰) et la biomasse microbienne de l'Archéen inférieur (éparpillée autour de -25%). Le zircon Hadean hébergeant le graphite provient d'un sertissage de croûte continentale, représenté comme épais et brun foncé. Typiquement, la croûte continentale se forme dans des chambres magmatiques au-dessus d'une plaque de subduction de la croûte océanique, représentée ici en noir. Enfin, diverses mesures d'oxydoréduction suggèrent que le manteau supérieur actuel de la Terre se réduit légèrement et l'a été pendant >3,8 milliards d'années. (Encart) Contraintes similaires pour le carbone magmatique trouvé dans les roches lunaires (environ −20 −) et les météorites martiennes (environ −20‰). La Lune et Mars semblent avoir des manteaux hautement réducteurs. (Encart image adaptée de la réf. 1.)

Ce carbone ancien semble avoir connu une course folle, ayant été dans une chambre magmatique, mais il est nécessaire d'examiner le carbone dans des contextes géologiques extrêmes pour comprendre le cycle du carbone de la Terre. Cette nouvelle mesure isotopique est une contrainte supplémentaire ajoutée à un corpus substantiel de recherches similaires sur les matériaux extrudés des profondeurs de la Terre. Par exemple, la nouvelle mesure est similaire à celle de certains diamants de manteau. La figure 1 comprend un résumé de plusieurs décennies de mesures isotopiques du carbone de diamants extrudés du manteau terrestre lors de violentes éruptions explosives. Les diamants montrent que le manteau est bimodal par rapport aux isotopes du carbone. La plupart des diamants ont des valeurs isotopiques du carbone regroupées à -5‰, mais il existe un autre groupe moins abondant de diamants avec des valeurs isotopiques du carbone réparties autour de -25‰ (12, 13). Sur la base, en partie, de ces preuves, on pense que le manteau a une composition isotopique de -5‰, et l'opinion dominante est que les diamants les plus appauvris en 13 C représentent le carbone biogénique qui a été subduit dans le manteau (14). Dans cette interprétation, les diamants de la zone de transition et le graphite Hadéen partagent un récit similaire et une course folle similaire. Encore une fois, l'histoire est simple, cohérente et conforme au principe de l'uniformitarisme.

Quand on commence à esquisser les détails de l'hadéen, quand l'uniformitarisme échoue-t-il ? En d'autres termes, à quels intervalles de temps anciens savons-nous que la Terre fonctionnait différemment ? Une réponse simple est que la Terre était certainement différente lorsqu'elle s'est formée il y a 4,5 milliards d'années. Les quelques contraintes directes que nous avons pour la Terre à cette époque sont également illustrées à la Fig. 1. Bien que l'état redox du manteau supérieur ait été légèrement réduit (tamponné par un mélange de fer ferreux et ferrique) depuis au moins 3,8 milliards d'années (15), des échantillons lunaires démontrent que la Lune est fortement réductrice (16). Parce que la Lune s'est formée à partir d'un impact massif de la proto-Terre, les roches lunaires montrent dans une certaine mesure des aspects de la Terre dans sa dernière étape de formation. La conclusion la plus simple est que le manteau supérieur de la Terre était significativement plus réduit au début. De plus en plus de preuves indiquent que le carbone magmatique sur Mars (17, 18) et la Lune (19) a un carbone isotopique Bell et al. décrivent deux importantes inclusions de graphite dans un zircon vieux de 4,1 milliards d'années des Jack Hills. composition d'environ -20‰. C'est nettement plus appauvri en 13 C que celui du manteau supérieur actuel de la Terre. À l'heure actuelle, la réponse du manuel est que la Terre et Mars ont commencé avec du carbone différent et que la Lune est tout simplement étrange, ayant potentiellement été influencée par les impacts de météorites.

Une suggestion alternative sauvage est que la majeure partie de la Terre est en fait plus appauvrie en 13 C que nous ne le pensons, avec une valeur isotopique moyenne du carbone autour de -20‰. Par exemple, le noyau de la Terre pourrait contenir une quantité importante de C, résultant en un manteau fractionné (20). Dans tous les cas, je pense qu'il vaut la peine de considérer qu'à ses débuts, la Terre était fortement réductrice et avait une importante quantité de carbone appauvri en 13C dans son manteau supérieur. En d'autres termes, la première Terre ressemblait peut-être à notre Lune actuelle. Certes, au cours de l'Hadéen, le manteau terrestre a changé pour devenir plus oxydant et s'installer sur une composition isotopique du manteau supérieur similaire à celle d'aujourd'hui. Au début, cependant, une soupe prébiotique aurait pu produire une quantité substantielle de carbone sédimentaire, et il est possible que le carbone soit plus appauvri en 13 C que nous ne le pensons normalement. Bell et al. (1) couvrir leurs bases en qualifiant de manière appropriée leur graphite de potentiellement biogène. Le graphite qu'ils ont trouvé provient-il d'une soupe prébiotique ? C'est possible et serait tout aussi excitant, mais je ne le pense pas étant donné que l'âge de cristallisation du zircon est supérieur à 400 millions d'années après la formation de la Terre. Quatre cents millions d'années, c'est long. En termes de géophysique, il a fallu plus de temps que la tectonique des plaques pour assembler et briser le supercontinent Pangée. Cependant, les zircons de Jack Hills remontent à environ 4,4 milliards d'années, environ 100 millions d'années après la formation de la Lune. Si le graphite continue d'être trouvé dans des zircons plus anciens, faire la distinction entre une soupe prébiotique dense et une biosphère productive fixatrice de carbone pourrait être un défi.


Voir la vidéo: The Hadean Eon (Octobre 2021).